[发明专利]多卫星导航星基增强系统提高定位精度的方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种卫星导航的提高定位精度的计算方法，尤其涉及利用多卫星导航星基增强系统提高定位精度的方法和系统。

背景技术

卫星导航星基增强系统(SBAS)属于卫星导航广域增强系统中的一种，它通过地球同步卫星(GEO)将卫星导航系统的误差改正值和完好性数据播发给全球导航卫星(GNSS)接收机，GNSS接收机利用这些误差改正值对接收机的观测量进行修正，以消除这些误差对定位结果的影响，提高卫星导航定位的精度。

星基增强系统播发的卫星导航系统的误差改正值包括以下几个方面：

1)导航卫星星历误差改正值；

2)导航卫星星钟误差改正值；

3)导航卫星信号的电离层垂直传播延迟。

目前已经得到应用的星基增强系统包括美国的WAAS(广域增强系统)、欧洲的EGNOS(对地导航重叠服务)、日本的MSAS(多功能导航增强系统)和我国的SNAS(基于北斗GEO卫星播发增强信号的卫星导航增强系统)。还有一些星基增强系统在建设中，如印度的GAGAN(GEO增强导航系统)等。

亚太地区用户可接收到多个星基增强系统的信号，但目前一般采用单个星基增强系统播发的数据对GNSS接收机的定位运算进行修正。由于星基增强系统采用的广域增强技术不要求用户GNSS接收机与基准站之间保持严格的时空相关性要求，因此对多星基增强系统播发的数据进行融合优化成为可能。

星基增强系统为获得卫星导航系统的误差改正值，建立了地面观测网；不同星基增强系统的地面观测网覆盖区域不同，观测的区域也不同，导致的结果是，不同的星基增强系统在其观测的区域可以提供更好的误差改正值，特别是在电离层观测方面，需要区域的长期历史数据的积累和分析。例如日本的MSAS系统对其上空的电离层观测较好，而印度的GAGAN系统对东南亚和印度洋上空的电离层观测较好。不同星基增强系统发布的改正值的精度呈区域性分布。

国际GNSS服务组织IGS提供事后的高精度导航卫星星历、卫星星钟误差和电离层延迟，可对各个星基增强系统播发的卫星导航系统的误差改正值进行事后检验，所产生的误差统计值可作为该星基增强系统播发数据可信度的依据之一。

发明内容

本发明的目的在于改进解决上述问题，提供一种多卫星导航星基增强系统提高定位精度的方法，通过多星基增强系统数据融合，使用融合优化后数据，用于GNSS接收机的位置计算，提高定位精度。

本发明的另一目的在于提供一种多星基增强系统提高定位精度的系统。

本发明的技术方案为：一种多卫星导航星基增强系统提高定位精度的方法，包括以下步骤：

(1)接收多个星基增强系统的快速改正信息的报文，对每个编号卫星数据使用公式：

进行所述快速改正信息的数据融合，其中，PRC_f合为该编号卫星融合后的伪距改正值，n为接收到的星基增强系统的总数，PRC_fi为第i个星基增强系统中该编号卫星的伪距改正值，k_i为第i个星基增强系统中该编号卫星的数据参与数据融合的加权值，取值范围为0～1且k₁+k₂+...+k_n＝1，并且k_i根据第i个星基增强系统播发的该编号卫星的用户差分距离误差指示UDREI_i确定，即：当UDREI_i＝14、15时或者该编号卫星空缺，k_i＝0，否则k_i与UDREI_i成反比；

(2)接收多个星基增强系统的长期误差改正信息的报文，对每个编号卫星数据使用公式：

进行所述长期误差改正信息中的卫星位置x轴改正值数据融合，其中：

δx_合为该编号卫星融合后的卫星位置x轴改正值，n为接收到的星基增强系统的总数，δx_i为第i个星基增强系统中该编号卫星的卫星位置x轴改正值；